[发明专利]一种底板破坏深度原位测试的便携式压水试验装置

说明书

本申请涉及煤层压水试验技术领域，特别涉及一种底板破坏深度原位测试的便携式压水试验装置。该装置供水系统、手动加压系统和测试系统。供水系统为试验提供充足的水量，通过手动压水泵将水箱内水压入测试孔，通过压力表记录测试孔内的压力，根据孔内压力的变化情况来确定该底板测试段是否被破坏。本试验装置简易，操作简单，仅需观测孔内压力消散情况来判断底板测试段裂隙发育情况。

技术领域

本发明涉及煤层压水试验技术领域，特别涉及一种底板破坏深度原位测试的便携式压水试验装置。

背景技术

目前，获取煤层底板破坏深度的现场实测方法主要有地球物理探测法和压水试验法等。地球物理探测法，是利用地质体物理特征的差异来找寻和勘探矿床的方法群，常用的地下物探有电阻率测井、自然电位测井、井中激发激化及磁化率测井，利用岩石和矿石在磁性、电性、密度、弹性等物理性质方面存在的差异，寻找矿体或解决有关地质问题。压水试验是用专门的止水设备把一定长度的钻孔试验段隔离出来，然后用固定的水头向这一段钻孔压水，水通过孔壁周围的裂隙向岩体内渗透，最终渗透的水量会趋于一个稳定值。根据压水水头、试段长度和稳定渗入水量，可以判定岩体透水性的强弱，从而推算矿体中存在的有关地质问题。

但是地球物理方法本身的缺陷性导致测试结果偏离实际预期，使其很难满足底板破坏深度原位测试的精度要求；而传统压水试验中，底板承压裂隙会随之发育，会对测试结果带来显著影响，导致误差增大。

发明内容

本发明目的是为克服现有煤层底板破坏深度的现场实测方法在测量精度上的不足，在传统压水试验方法的基础上，设计并提出了一种新的底板破坏深度原位测试的便携式压水试验装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种底板破坏深度原位测试的便携式压水试验装置，包括供水系统、手动压水系统和测试系统；供水系统连接手动压水泵，通过高压软管连接钻孔，向成型测试孔内压水，通过测试系统记录测试孔内注水后的压力；

所述测试系统包括水表和压力表；

所述供水系统包括蓄水箱、分水阀和高压软管；所述蓄水箱的水源直接来自井下供水管，并通过高压软管连接蓄水箱。

所述手动压水系统包括手动压水泵、上栓塞、高压软管；手动压水泵进水口处用高压软管连接蓄水箱，出水口处安装一个水表和一个压力表，并延伸连接到钻孔；上栓塞置于钻孔内，将钻孔内隔离形成测试段，通过高压软管将手动压水泵和上栓塞连接；通过手动压水，使钻孔测试段内充满水，形成一个封闭稳压的空间。

特别的，所述出水口处设有分水阀门，由一路出水口变为多路出水口，各个出水口都安装一个水表和压力表，并延伸连接到各个不同的钻孔。水表用于观测压入测试孔内的水量，压力表用于观测注满水后测试孔内压力消散的情况，指示工作面随开采距离推进过程中其底板破坏、裂隙发育的时空规律。

本发明具有以下技术效果：

1.手动压水泵，能够在井下恶劣工况环境中便携、不易受外界环境干扰，能够满足试验要求和井下防爆的要求；

2.所设计的测试段优势突出，将测试段完全独立出来，避免了因底板承压裂隙发育所导致的误差。随开采进尺的推进，当底板发生破坏时，测试段产生裂隙，孔内水流失，造成孔内压力消散，可判断该测试段是否被破坏；

3.试验装置简易，操作简单，仅需观测孔内压力消散情况来判断底板测试段裂隙发育情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种底板破坏深度原位测试的便携式压水试验装置；